磁致伸縮位移傳感器應(yīng)用：磁致伸縮位移傳感器工作原理及應(yīng)用
在之前文章中，皮卡中國小編與大家分享了加速度傳感器、溫度傳感器、凸軸位置傳感器等知識(shí)，今天小編將介紹另一款傳感器—磁致伸縮位移傳感器，磁致伸縮位移傳感器憑借著高精度、高可靠性和穩(wěn)定性廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，它的工作原理是什么，它又有著怎樣的特點(diǎn)呢？話不多說，馬上進(jìn)入今天的文章。
磁致伸縮位移傳感器定義
磁致伸縮位移（液位）傳感器，通過內(nèi)部非接觸式的測控技術(shù)精確地檢測活動(dòng)磁環(huán)的絕對(duì)位置來測量被檢測產(chǎn)品的實(shí)際位移值的；該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬的實(shí)際案例中。
磁致伸縮位移傳感器結(jié)構(gòu)
下面以美國MTS公司生產(chǎn)的RH-M-0290-M-E02-1-S2-G61-02磁致伸縮位移傳感器為例，我們來了解一下磁致伸縮位移傳感器的結(jié)構(gòu)。該傳感器安裝于油缸內(nèi)，它的基本構(gòu)造如下圖:
傳感器的后部是一個(gè)六角形的電子倉室，內(nèi)裝有傳感器的電子檢測線路板，通過六角形的法蘭與油缸座連接，傳感器前部是一根能耐受壓力的護(hù)套管構(gòu)成的測量桿，管內(nèi)還有一根保護(hù)波導(dǎo)線的支撐管，支撐管內(nèi)穿有傳輸時(shí)鐘脈沖信號(hào)的波導(dǎo)線。測量桿整個(gè)安裝于液壓油缸的活塞桿中空的內(nèi)腔里。在活塞桿外的端部，套著一個(gè)與活塞桿同步移動(dòng)的永磁性的磁環(huán)，油缸活塞移動(dòng)該磁環(huán)也隨之一起移動(dòng)，傳感器的檢測部件即刻將活塞桿當(dāng)時(shí)的位置信號(hào)測量數(shù)據(jù)計(jì)算出來，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)發(fā)送給變送器。
磁致伸縮位移傳感器工作原理
傳感器的核心包括一條鐵磁材料的測量感應(yīng)元件，一般被稱為 "波導(dǎo)管"，一個(gè)可以移動(dòng)的永磁鐵， 磁鐵與波導(dǎo)管會(huì)產(chǎn)生一個(gè)縱向向的磁場。每當(dāng)電流脈沖(即 "詢問信號(hào)")由傳感器電子頭送出并通過波導(dǎo)管時(shí)，第二個(gè)磁場便由波導(dǎo)管的徑向方面制造出來。
當(dāng)這兩個(gè)磁場在波導(dǎo)管相交的瞬間，波導(dǎo)管產(chǎn)生 "磁致伸縮" 現(xiàn)像，一個(gè)應(yīng)變脈沖即時(shí)產(chǎn)生。這個(gè)被稱為 "返回信號(hào)" 的脈沖以超聲的速度從產(chǎn)生點(diǎn)(即位置測量點(diǎn))運(yùn)行回傳感器電子頭并被檢測器檢出來。準(zhǔn)確的磁鐵位置測量是由傳感器電路的一個(gè)高速計(jì)時(shí)器對(duì)詢問信號(hào)發(fā)出到返回信號(hào)到達(dá)的時(shí)間周期探測而計(jì)算出來，這個(gè)過程極為快速與精確無誤。
磁致伸縮位移傳感器分類1、磁懸浮位移傳感器
磁懸浮位移傳感器采用非接觸式磁懸浮測量技術(shù)。此技術(shù)能提供高精準(zhǔn)、直接和絕對(duì)值的位移輸出。非接觸式設(shè)計(jì)不但方便安裝，而且能消除所有工作磨損而帶來的誤差。
2、油缸內(nèi)置式磁致伸縮位移傳感器
磁致伸縮位移傳感器采用非接觸式超聲波測量技術(shù)。能提供最佳的線性和絕對(duì)值的位置測量。
鋁成型外殼能配合兩種形式的永久磁鐵滑塊進(jìn)行非接觸式測量。
(1)、直接取替電阻式電位器，而無須機(jī)械修改。
(2)、開放式導(dǎo)軌型外殼設(shè)計(jì)能減少因安裝失誤而損壞傳感器。
磁致伸縮位移傳感器特點(diǎn)
1、安裝方便 原文地址：
2、多種輸出方式可供選擇
3、使用壽命長
4、性能價(jià)格比高
5、結(jié)構(gòu)精巧、環(huán)境適應(yīng)性
6、具有輸入電源反向極性保護(hù)功能
7、高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性
8、防浪涌、防射頻干擾
9、內(nèi)部非接觸式測量
10、不需定期標(biāo)定和維護(hù)
磁致伸縮位移傳感器的應(yīng)用
由于磁致伸縮位移傳感器的產(chǎn)品特點(diǎn)決定它的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，主要可范圍兩大類：
1、磁致伸縮位移傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域（位移）
(1)、工程機(jī)械
(2)、木材加工定位控制
(3)、吹塑
(4)、紙張和塑料薄膜成型
(5)、擠注模具機(jī)械
(6)、研磨機(jī)械位置反饋或預(yù)置
(7)、水輪機(jī)導(dǎo)葉開度的檢測與控制
(9)、金屬成型/剪切沖壓
(10)、其它機(jī)械定位和位移檢測
2、磁致伸縮位移傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域（液位）
可廣泛應(yīng)用于石油、化工、水利、制藥、食品、飲料等行業(yè)的各種液罐的液位計(jì)量和控制，航天加油系統(tǒng)、汽車加油系統(tǒng)、柴油加油系統(tǒng)及各種液壓罐、水文監(jiān)測、水處理等。
磁致伸縮位移傳感器使用注意事項(xiàng)1、調(diào)頻干擾和靜電干擾
調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動(dòng)的。所以，電子尺的信號(hào)線與設(shè)備的強(qiáng)電線路要分開線槽。電子尺必須強(qiáng)制性地接地。信號(hào)線需要使用屏蔽線，而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。如果有高頻干擾的時(shí)候，通常使用萬用表的電壓測量就會(huì)顯示正常，但是顯示數(shù)字就是會(huì)跳動(dòng)不停的；而出現(xiàn)靜電干擾時(shí)，出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。
2、傳感器的供電情況
如果位移傳感器供電電源容量不足，就會(huì)造成以下的情況：熔膠的運(yùn)動(dòng)會(huì)使合模電子尺的顯示變換，有波動(dòng)，或者合模的運(yùn)動(dòng)會(huì)使射膠電子尺的顯示波動(dòng)，造成測量誤差變大。如果電磁閥的驅(qū)動(dòng)電源與直線位移傳感器供電電源共用的時(shí)候，更容易出現(xiàn)這種情況。
3、位移傳感器的接線
直線位移傳感器的三條線是不可以接錯(cuò)的，電源線和輸出線是不可以調(diào)換的。如果上面的線接錯(cuò)的話，就會(huì)出現(xiàn)線性誤差很大的情況，要控制的話是很難的，控制的精度也會(huì)變得很差，而顯示很容易出現(xiàn)跳動(dòng)的現(xiàn)象等等。以上五點(diǎn)情況都是位移傳感器安裝使用時(shí)需要特別注意的。
4、對(duì)中性、平行度以及角度的具體要求
安裝直線位移傳感器的對(duì)中性需要很好，但是平行度可以允許有±0.5mm的誤差，角度可以允許有±12°的誤差。但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話，這樣會(huì)出現(xiàn)顯示數(shù)字跳動(dòng)的情況。那么出現(xiàn)這樣的情況的時(shí)候，必須要對(duì)平行度和角度進(jìn)行調(diào)整了。
5、數(shù)據(jù)顯示問題
如果出現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動(dòng)，或者是沒有顯示數(shù)據(jù)，技術(shù)人員就需要檢查連接線絕緣是不是出現(xiàn)破損的現(xiàn)象，并且判斷是否跟機(jī)器的外殼很有規(guī)律地接觸而導(dǎo)致的對(duì)地短路。
結(jié)語：我們常說傳感器是控制的眼睛，它能檢測各種高難高精度動(dòng)作要求。也正是因?yàn)橛辛舜胖律炜s位移傳感器，液壓系統(tǒng)才可能實(shí)現(xiàn)非常精確的動(dòng)作控制。磁致伸縮位移傳感器憑借著靈活性好、可靠性高、功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)應(yīng)用于一些工業(yè)，相信在未來它的技術(shù)將應(yīng)用于更多的工業(yè)領(lǐng)域中。
拓展內(nèi)容：
加速度傳感器
凸輪軸位置傳感器
溫度傳感器
壓力傳感器
磁致伸縮位移傳感器應(yīng)用：磁致伸縮位移傳感器應(yīng)用在哪些行業(yè)
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磁致伸縮位移傳感器應(yīng)用在哪些行業(yè)
文章來源： 發(fā)布時(shí)間：2019/04/28 點(diǎn)擊數(shù)：
磁致伸縮式位移傳感器分為內(nèi)置式和外置式兩種，由于采用行內(nèi)先進(jìn)的波導(dǎo)絲傳送技術(shù)及航天密封級(jí)別的工藝，所以磁致伸縮位移傳感器是傳統(tǒng)傳感器行業(yè)中具有更穩(wěn)定的信號(hào)輸出，而且適合惡劣環(huán)境或高溫環(huán)境工作，輸出信號(hào)可選數(shù)字型或模擬型，是一款高性價(jià)比的位移傳感器產(chǎn)品。
一、精密儀器及設(shè)備的應(yīng)用，磁致伸縮位移傳感器體積小巧，輸出信號(hào)自由選配，可根據(jù)用戶的安裝環(huán)境定制尺寸合適的產(chǎn)品。
二、常規(guī)的位移傳感器可以檢測單一的物理量，目前，隨著磁致伸縮技術(shù)的不斷發(fā)展，可以為客戶定制多功能或集成化的產(chǎn)品，就是所謂的集成式位移傳感器，集成式傳感器將是未來發(fā)展的方向。
三、隨著物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)也在不斷開發(fā)，如近年來的山體滑坡、地震預(yù)防、水庫堤壩預(yù)警等系統(tǒng)，都需要位移傳感器，這也將是位移傳感器行業(yè)技術(shù)的一個(gè)挑戰(zhàn)。
四、新型材料開發(fā)對(duì)液位傳感器的影響，傳感器也屬于感應(yīng)器件，它自身的原材料直接影響傳感器的精度，新型材料產(chǎn)品的加入將會(huì)對(duì)傳感器影響是至關(guān)重要的。
磁致伸縮位移傳感器分類
1、磁懸浮位移傳感器
磁懸浮位移傳感器采用非接觸式磁懸浮測量技術(shù)。此技術(shù)能提供高精準(zhǔn)、直接和絕對(duì)值的位移輸出。非接觸式設(shè)計(jì)不但方便安裝，而且能消除所有工作磨損而帶來的誤差。
2、油缸內(nèi)置式磁致伸縮位移傳感器
磁致伸縮位移傳感器采用非接觸式超聲波測量技術(shù)。能提供最佳的線性和絕對(duì)值的位置測量。
鋁成型外殼能配合兩種形式的永久磁鐵滑塊進(jìn)行非接觸式測量。
(1)、直接取替電阻式電位器，而無須機(jī)械修改。
(2)、開放式導(dǎo)軌型外殼設(shè)計(jì)能減少因安裝失誤而損壞傳感器。
磁致伸縮位移傳感器特點(diǎn)
1、安裝方便
2、多種輸出方式可供選擇
3、使用壽命長
4、性能價(jià)格比高
5、結(jié)構(gòu)精巧、環(huán)境適應(yīng)性
6、具有輸入電源反向極性保護(hù)功能
7、高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性
8、防浪涌、防射頻干擾
9、內(nèi)部非接觸式測量
10、不需定期標(biāo)定和維護(hù)
磁致伸縮位移傳感器的應(yīng)用
由于磁致伸縮位移傳感器的產(chǎn)品特點(diǎn)決定它的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，主要可范圍兩大類：
1、磁致伸縮位移傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域（位移）
(1)、工程機(jī)械
(2)、木材加工定位控制
(3)、吹塑
(4)、紙張和塑料薄膜成型
(5)、擠注模具機(jī)械
(6)、研磨機(jī)械位置反饋或預(yù)置
(7)、水輪機(jī)導(dǎo)葉開度的檢測與控制
(9)、金屬成型/剪切沖壓
(10)、其它機(jī)械定位和位移檢測
2、磁致伸縮位移傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域（液位）
可廣泛應(yīng)用于石油、化工、水利、制藥、食品、飲料等行業(yè)的各種液罐的液位計(jì)量和控制，航天加油系統(tǒng)、汽車加油系統(tǒng)、柴油加油系統(tǒng)及各種液壓罐、水文監(jiān)測、水處理等。
磁致伸縮位移傳感器使用注意事項(xiàng)
1、調(diào)頻干擾和靜電干擾
調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動(dòng)的。所以，電子尺的信號(hào)線與設(shè)備的強(qiáng)電線路要分開線槽。電子尺必須強(qiáng)制性地接地。信號(hào)線需要使用屏蔽線，而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。如果有高頻干擾的時(shí)候，通常使用萬用表的電壓測量就會(huì)顯示正常，但是顯示數(shù)字就是會(huì)跳動(dòng)不停的；而出現(xiàn)靜電干擾時(shí)，出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。
2、傳感器的供電情況
如果位移傳感器供電電源容量不足，就會(huì)造成以下的情況：熔膠的運(yùn)動(dòng)會(huì)使合模電子尺的顯示變換，有波動(dòng)，或者合模的運(yùn)動(dòng)會(huì)使射膠電子尺的顯示波動(dòng)，造成測量誤差變大。如果電磁閥的驅(qū)動(dòng)電源與直線位移傳感器供電電源共用的時(shí)候，更容易出現(xiàn)這種情況。
3、位移傳感器的接線
直線位移傳感器的三條線是不可以接錯(cuò)的，電源線和輸出線是不可以調(diào)換的。如果上面的線接錯(cuò)的話，就會(huì)出現(xiàn)線性誤差很大的情況，要控制的話是很難的，控制的精度也會(huì)變得很差，而顯示很容易出現(xiàn)跳動(dòng)的現(xiàn)象等等。以上五點(diǎn)情況都是位移傳感器安裝使用時(shí)需要特別注意的。
4、對(duì)中性、平行度以及角度的具體要求
安裝直線位移傳感器的對(duì)中性需要很好，但是平行度可以允許有±0.5mm的誤差，角度可以允許有±12°的誤差。但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話，這樣會(huì)出現(xiàn)顯示數(shù)字跳動(dòng)的情況。那么出現(xiàn)這樣的情況的時(shí)候，必須要對(duì)平行度和角度進(jìn)行調(diào)整了。
5、數(shù)據(jù)顯示問題
如果出現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動(dòng)，或者是沒有顯示數(shù)據(jù)，技術(shù)人員就需要檢查連接線絕緣是不是出現(xiàn)破損的現(xiàn)象，并且判斷是否跟機(jī)器的外殼很有規(guī)律地接觸而導(dǎo)致的對(duì)地短路。
上海開地電子有限公司是一家專業(yè)的傳感器系統(tǒng)及配件成套服務(wù)供應(yīng)商。公司目前所生產(chǎn)及代理的產(chǎn)品有：拉繩編碼器、電機(jī)編碼器、旋轉(zhuǎn)編碼器、磁柵尺、接近開關(guān)、光電傳感器、磁致伸縮位移傳感器、傾角傳感器、拉繩位移傳感器、超速開關(guān)、測速電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、皮帶輪、鏈條、電纜、控制器及其相關(guān)附近等產(chǎn)品，歡迎新老用戶致電詳談！
磁致伸縮位移傳感器應(yīng)用：磁致伸縮位移傳感器的應(yīng)用以及工作原理解析
描述
磁致伸縮位移傳感器，通過內(nèi)部非接觸式的測控技術(shù)精確地檢測活動(dòng)磁環(huán)的絕對(duì)位置來測量被檢測產(chǎn)品的實(shí)際位移值的；該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬的實(shí)際案例中。
磁致伸縮位移傳感器利用磁致伸縮原理、通過兩個(gè)不同磁場相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來準(zhǔn)確地測量位置的。測量元件是一根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。測量過程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖，該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生一個(gè)圓周磁場，當(dāng)該磁場和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動(dòng)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相交時(shí)，由于磁致伸縮的作用，波導(dǎo)管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)，這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)以固定的聲音速度傳輸，并很快被電子室所檢測到。
由于這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比，通過測量時(shí)間，就可以高度精確地確定這個(gè)距離。由于輸出信號(hào)是一個(gè)真正的絕對(duì)值，而不是比例的或放大處理的信號(hào)，所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況，更無需定期重標(biāo)。
由于作為確定位置的活動(dòng)磁環(huán)和敏感元件并無直接接觸，因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油漬、溶液、塵埃或其它污染的影響。此外，傳感器采用了高科技材料和先進(jìn)的電子處理技術(shù)，因而它能應(yīng)用在高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境中。傳感器輸出信號(hào)為絕對(duì)位移值，即使電源中斷、重接，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，更無須重新歸零。由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復(fù)檢測，也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命。
磁致伸縮位移傳感器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、水利、制藥、食品、飲料等行業(yè)的各種液罐的液位計(jì)量和控制，航天加油系統(tǒng)、汽車加油系統(tǒng)、柴油加油系統(tǒng)及各種液壓罐、水文監(jiān)測、水處理等。
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磁致伸縮位移傳感器應(yīng)用：磁致伸縮位移傳感器的應(yīng)用場合
磁致伸縮位移傳感器
隨著工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展，磁致伸縮位移傳感器應(yīng)用在高精度測量場合越來越多，從高精度測量及防爆安裝應(yīng)用，使傳感器的應(yīng)用場合呈現(xiàn)多樣化。這意味著傳感器廠家技術(shù)實(shí)力必須過硬，完善的技術(shù)支持決定了在應(yīng)用成本及使用工況的多樣化。下面介紹一下應(yīng)用及場合
1、高精度：在航空、衛(wèi)星、醫(yī)療、軍事科技、機(jī)器人等智能化設(shè)備領(lǐng)域。
2、液壓油缸內(nèi)置：內(nèi)置式具有抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、高分辨率、相應(yīng)快、不磨損等特點(diǎn)。
3、外置測量場合：外置測量安裝可直線位置測量的場合，改產(chǎn)品可選滑塊磁鐵和懸浮磁鐵，兩種運(yùn)動(dòng)方式截然不同，可用于數(shù)控加工設(shè)備、注塑機(jī)、沖壓設(shè)備、壓鑄機(jī)械、建筑機(jī)械、木材等加工設(shè)備。
4、曲線位移測量場合：該類型可用于空間狹小的場合安裝，測桿采用柔性材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)曲線位移測量或直線測量，柔性測桿相比剛性測桿安裝方便。
5、分體式：分體式適合安裝空間要求高的內(nèi)置測量環(huán)境，分體式安裝尺寸小、溫差適應(yīng)強(qiáng)、智能診斷等優(yōu)點(diǎn)，可用于軌道交通、工程機(jī)械、新能源汽車等行業(yè)。
6、防水型：防水型磁致伸縮傳感器采用電子倉和測桿分體式設(shè)計(jì)，安裝簡易、防護(hù)級(jí)別高。特別適用于風(fēng)力發(fā)電、水利發(fā)電、高鐵鐵路等要求精度高的企業(yè)。
眾標(biāo)傳感器力求質(zhì)量為先、顧客至上的發(fā)展理念，為用戶提供優(yōu)質(zhì)高效的磁致伸縮產(chǎn)品，我們?yōu)槟鉀Q任何關(guān)于產(chǎn)品應(yīng)用及測量方面的方案
文章出自濟(jì)南眾標(biāo)
